一種包括微濾系統(tǒng)的糖汁蒸發(fā)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種包括微濾系統(tǒng)的糖汁蒸發(fā)方法，屬于制糖工程技術(shù)領(lǐng)域。 技術(shù)背景
[0002] 在制糖工業(yè)中蔗汁經(jīng)過澄清工序處理后得到的糖汁（清汁）的濃度為15. 0~ 17. 0° Bx，含水量為83. 0~85. 0%。如將含大量水分的糖汁直接送去煮糖，要消耗大量的 蒸汽，既消耗能源，又延長煮糖的時間。因此，澄清后的糖汁必須經(jīng)過蒸發(fā)工段，除去大量的 水分，濃縮成60. 0~65. 0° Bx的糖漿，再送去煮糖。
[0003] 蒸發(fā)時，糖汁中的蔗糖、還原糖及其他非糖分，在溫度、pH值及濃縮等條件的影響 下，會發(fā)生一系列的化學(xué)變化，例如蔗糖的轉(zhuǎn)化和焦化，還原糖分解和非糖分析出產(chǎn)生積垢 等，這些化學(xué)變化會生成較多的沉淀物質(zhì)，將給糖漿的質(zhì)量、糖分回收帶來不利的影響。尤 其是一效蒸發(fā)罐和二效蒸發(fā)罐的蒸發(fā)溫度較高，化學(xué)反應(yīng)更加明顯，生成的沉淀更多，導(dǎo)致 糖漿內(nèi)懸浮物含量較大，糖漿粘度較大，從而影響糖漿的質(zhì)量，降低糖分回收。為了除去蒸 發(fā)后糖漿的雜質(zhì)，目前糖廠主要采用兩種方法解決。第一，在結(jié)晶之前把糖漿再經(jīng)過一次 硫熏和加熱后，經(jīng)過袋式過濾器過濾，從而除去糖漿中的析出的懸浮物。第二，采用磷酸上 浮的方法，是在糖漿中加入石灰、磷酸及絮凝劑（聚丙烯酰胺），使其反應(yīng)生成粗大的絮凝 物網(wǎng)絡(luò)和吸附糖漿的懸浮物和非糖雜質(zhì)，然后往糖漿中打入氣泡，使其形成的絮凝物因受 到較大的浮力而上浮，最后將上浮的浮渣去掉即可達(dá)到澄清的目的。二者雖然都能獲得質(zhì) 量較好的糖漿，但前者往糖漿中加入了較多的二氧化硫，往往會導(dǎo)致成品糖中二氧化硫含 量超標(biāo)，從而降低成品糖的品質(zhì)甚至危害人體的健康，況且糖漿沉淀顆粒細(xì)小，糖漿粘度又 比較高，而袋式過濾器封口難于緊密，故袋濾效果一般都不理想；而后者所加入的聚丙烯酰 胺中殘留的丙烯酸單體是能將人體致癌的物質(zhì)，況且由于上浮時間較長會導(dǎo)致蔗糖轉(zhuǎn)化較 多，且磷酸上浮法還會產(chǎn)生較多的浮渣，浮渣會帶走較多的糖分，從而亦會降低糖分的回收 率。因此，提供一種改進(jìn)的糖汁蒸發(fā)方法來解決因蒸發(fā)過程的化學(xué)變化導(dǎo)致糖漿質(zhì)量變差 的技術(shù)問題是很有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以解決糖汁蒸發(fā)過程因蔗糖轉(zhuǎn)化和焦化、 還原糖分解、色素增加以及非糖分析出產(chǎn)生沉淀物，導(dǎo)致糖漿質(zhì)量較差影響糖分回收及成 品糖質(zhì)量的技術(shù)問題。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
[0006] 一種包括微濾系統(tǒng)的糖汁蒸發(fā)方法，包括如下步驟，
[0007] (1)將從澄清工段獲得的糖汁送入一效蒸發(fā)罐進(jìn)行一效蒸發(fā)濃縮，得到一效糖 汁；
[0008] (2)將一效糖汁送入二效蒸發(fā)罐進(jìn)行二效蒸發(fā)濃縮，得到二效糖汁；
[0009] (3)將二效糖汁送入三效蒸發(fā)罐進(jìn)行三效蒸發(fā)濃縮，得到三效糖汁；
[0010] (4)將三效糖汁送入四效蒸發(fā)罐進(jìn)行四效蒸發(fā)濃縮，得到四效糖汁；
[0011] (5)利用換熱器將四效糖汁的溫度加熱到85~95°C后，送入多級陶瓷膜微濾系統(tǒng) 進(jìn)行微濾澄清，得到微濾透過液和微濾濃縮液；
[0012] (6)微濾濃縮液送回混合汁箱，將微濾透過液送入五效蒸發(fā)罐，進(jìn)行五效蒸發(fā)，得 到五效糖汁；
[0013] (7)將五效糖汁送入煮糖工段進(jìn)一步處理。
[0014] 所述的多級陶瓷膜微濾系統(tǒng)為五級并聯(lián)的陶瓷微濾膜，每級陶瓷膜由兩個膜組件 組成，其中有一級起輪洗更換作用；陶瓷膜的膜孔徑為0. 20~0. 50 ym。
[0015] 所述的從澄清工段獲得的糖汁的錘度為15.0~18.0° Bx，一效糖汁的錘度 為24. 0~26. 0° Bx，二效糖汁的錘度為35. 0~37. 0° Bx，三效糖汁的錘度為46. 0~ 48. 0° Bx，四效糖汁的錘度為54. 0~56. 0° Bx，五效糖汁的錘度為60. 0~65. 0° Bx。
[0016] 一效蒸發(fā)罐的蒸發(fā)溫度為119~122°C，二效蒸發(fā)罐的蒸發(fā)溫度為110~112°C， 三效蒸發(fā)罐的蒸發(fā)溫度為96~98°C，四效蒸發(fā)罐的蒸發(fā)溫度為83~85°C，五效蒸發(fā)罐的 蒸發(fā)溫度為56~58 °C。
[0017] 所述五效糖汁即為最終獲得的糖漿。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具備的有益效果：
[0019] 1、本發(fā)明在糖廠現(xiàn)有的五效壓力真空蒸發(fā)設(shè)備的基礎(chǔ)上，在四效蒸發(fā)罐和五效蒸 發(fā)罐之間增加了多級陶瓷膜微濾系統(tǒng)，將從四效蒸發(fā)罐出來的糖汁經(jīng)過陶瓷微濾膜過濾去 除糖汁在一效蒸發(fā)罐、二效蒸發(fā)罐、三效蒸發(fā)罐及四效蒸發(fā)罐產(chǎn)生的沉淀物后再送入五效 蒸發(fā)罐進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，不僅防止了蒸發(fā)過程產(chǎn)生的沉淀物對后序工段的不利影響，還提高 了糖漿的質(zhì)量以及成品糖的品質(zhì)。
[0020] 2、將多級陶瓷膜微濾系統(tǒng)放在四效蒸發(fā)罐和五效蒸發(fā)罐之間，位置較好。因為一 效蒸發(fā)和二效蒸發(fā)的溫度較高，沉淀物的產(chǎn)生主要是在一效蒸發(fā)罐和二效蒸發(fā)罐。如果把 多級陶瓷膜微濾系統(tǒng)放在一效蒸發(fā)罐和二效蒸發(fā)罐之間，則從陶瓷膜過濾出來的糖汁在二 效蒸發(fā)罐仍會產(chǎn)生一定量的沉淀物，亦會對后序工段有一定的影響；如果把多級陶瓷膜微 濾系統(tǒng)放在二效蒸發(fā)罐和四效蒸發(fā)罐之間，因其處理的糖汁濃度相對較小，體積相對較大， 需要相應(yīng)的膜過濾面積也較大，則設(shè)備投資的成本也相對增加；如果把陶瓷膜放在五效蒸 發(fā)罐之后，由于從五效蒸發(fā)罐之后出來的糖汁粘度相對較大，膜通量較小，濃縮倍數(shù)低，亦 會增加膜設(shè)備投資的成本。綜合考慮將陶瓷膜微濾系統(tǒng)放在四效蒸發(fā)罐和五效蒸發(fā)罐之間 能較好地除去蒸發(fā)過程形成的沉淀物，不僅能防止其對后序工段的不良影響，還能使陶瓷 膜維持較大的膜通量過濾，從而降低設(shè)備投資的成本。
[0021] 3、在糖汁澄清過程采用了陶瓷膜微濾澄清，由于陶瓷膜上結(jié)垢造成的膜阻力較 小，因此陶瓷膜過濾糖汁的膜滲透通量較大，且陶瓷膜通量衰減速度慢，可維持較高的膜通 量過濾，從而延長膜清洗周期和減少膜清洗頻率。
[0022] 4、采用了由五級并聯(lián)的陶瓷微濾膜組成的多級陶瓷膜微濾系統(tǒng)，每級由兩個膜組 件組成，有一級起更換輪洗作用，保證了陶瓷膜微濾系統(tǒng)能夠長時間穩(wěn)定的運行。
[0023] 3、本發(fā)明所制得的糖漿色值低、純度高、濁度較低，加工出的成品糖品質(zhì)好，糖分 回收率大。
【具體實施方式】
[0024] 下面通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。
[0025] 實施例1
[0026] 本發(fā)明所述一種包括微濾系統(tǒng)的糖汁蒸發(fā)方法，包括如下步驟，
[0027] (1)將從澄清工段獲得的糖汁送入一效蒸發(fā)罐進(jìn)行一效蒸發(fā)濃縮，得到一效糖 汁；
[0028] (2)將一效糖汁送入二效蒸發(fā)罐進(jìn)行二效蒸發(fā)濃縮，得到二效糖汁；
[0029] (3)將二效糖汁送入三效蒸發(fā)罐進(jìn)行三效蒸發(fā)濃縮，得到三效糖汁；
[0030] (4)將三效糖汁送入四效蒸發(fā)罐進(jìn)行四效蒸發(fā)濃縮，得到四效糖汁；
[0031] (5)利用換熱器將四效糖汁的溫度加熱到90°C后，送入多級陶瓷膜微濾系統(tǒng)進(jìn)行 微濾澄清，得到微濾透過液和微濾濃縮液；
[0032] (6)微濾濃縮液送回混合汁箱，將微濾透過液送入五效蒸發(fā)罐，進(jìn)行五效蒸發(fā)，得 到五效糖汁；
[0033](7)將五效糖汁送入煮糖工段進(jìn)一步處理。
[0034] 所述的多級陶瓷膜微濾系統(tǒng)為五級并聯(lián)的陶瓷微濾膜，每級陶瓷膜由兩個膜組件 組成，其中有一級起輪洗更換作用；陶瓷膜的膜孔徑為0. 20 ym。
[0035] 所述的從澄清工段獲得的糖汁的錘度為15.0° Bx，一效糖汁的錘度為24.0° Bx， 二效糖汁的錘度為35.0° Bx，三效糖汁的錘度為46.0° Bx，四效糖汁的錘度為54.0° Bx， 五效糖汁的錘度為60.0° Bx。
[0036] -效蒸發(fā)罐的蒸發(fā)溫度為119°C，二效蒸發(fā)罐的蒸發(fā)溫度為110°C，三效蒸發(fā)罐的 蒸發(fā)溫度為96°C，四效蒸發(fā)罐的蒸發(fā)溫度為83°C，五效蒸發(fā)罐的蒸發(fā)溫度為56°C。
[0037] 實施例1產(chǎn)出的五效糖汁與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)出的五效糖汁的理化指標(biāo)
【主權(quán)項】
1. 一種包括微濾系統(tǒng)的糖汁蒸發(fā)方法，其特征在于，包括如下步驟， (1) 將從澄清工段獲得的糖汁送入一效蒸發(fā)罐進(jìn)行一效蒸發(fā)濃縮，得到一效糖汁； (2) 將一效糖汁送入二效蒸發(fā)罐進(jìn)行二效蒸發(fā)濃縮，得到二效糖汁； (3) 將二效糖汁送入三效蒸發(fā)罐進(jìn)行三效蒸發(fā)濃縮，得到三效糖汁； (4) 將三效糖汁送入四效蒸發(fā)罐進(jìn)行四效蒸發(fā)濃縮，得到四效糖汁； (5) 利用換熱器將四效糖汁的溫度加熱到85~95°C后，送入多級陶瓷膜微濾系統(tǒng)進(jìn)行 微濾澄清，得到微濾透過液和微濾濃縮液； (6) 微濾濃縮液送回混合汁箱，將微濾透過液送入五效蒸發(fā)罐，進(jìn)行五效蒸發(fā)，得到五 效糖汁； (7) 將五效糖汁送入煮糖工段進(jìn)一步處理。
2. 如權(quán)利要求1所述的包括微濾系統(tǒng)的糖汁蒸發(fā)方法，其特征在于，所述的多級陶瓷 膜微濾系統(tǒng)為五級并聯(lián)的陶瓷微濾膜，每級陶瓷膜由兩個膜組件組成，其中有一級起輪洗 更換作用；陶瓷膜的膜孔徑為〇. 20~0. 50ym。
3. 如權(quán)利要求1所述的包括微濾系統(tǒng)的糖汁蒸發(fā)方法，其特征在于，所述的從澄清工 段獲得的糖汁的錘度為15. 0~18. 0°Bx，一效糖汁的錘度為24. 0~26. 0°Bx，二效糖 汁的錘度為35.0~37.0°Bx，三效糖汁的錘度為46.0~48.0°Bx，四效糖汁的錘度為 54. 0~56. 0°Bx，五效糖汁的錘度為60. 0~65. 0°Bx。
4. 如權(quán)利要求1所述的包括微濾系統(tǒng)的糖汁蒸發(fā)方法，其特征在于，一效蒸發(fā)罐的蒸 發(fā)溫度為119~122°C，二效蒸發(fā)罐的蒸發(fā)溫度為110~112°C，三效蒸發(fā)罐的蒸發(fā)溫度為 96~98 °C，四效蒸發(fā)罐的蒸發(fā)溫度為83~85 °C，五效蒸發(fā)罐的蒸發(fā)溫度為56~58 °C。
【專利摘要】一種包括微濾系統(tǒng)的糖汁蒸發(fā)方法，包括如下步驟，將從澄清工段獲得的糖汁送入一效蒸發(fā)罐進(jìn)行一效蒸發(fā)濃縮，然后送入二效蒸發(fā)罐進(jìn)行二效蒸發(fā)濃縮，再送入三效蒸發(fā)罐進(jìn)行三效蒸發(fā)濃縮，得到三效糖汁；將三效糖汁送入四效蒸發(fā)罐進(jìn)行四效蒸發(fā)濃縮，得到四效糖汁；利用換熱器將四效糖汁的溫度加熱到83～95℃后，送入多級陶瓷膜微濾系統(tǒng)進(jìn)行微濾澄清，得到微濾透過液和微濾濃縮液；微濾濃縮液送回混合汁箱，將微濾透過液送入五效蒸發(fā)罐，進(jìn)行五效蒸發(fā)，得到五效糖汁；將五效糖汁送入煮糖工段進(jìn)一步處理。本發(fā)明利用多級陶瓷膜微濾系統(tǒng)，過濾除掉了糖汁在一效蒸發(fā)、二效蒸發(fā)、三效蒸發(fā)、四效蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的沉淀物，不僅防止了蒸發(fā)過程產(chǎn)生的沉淀物對后序工段的不利影響，還提高了糖漿的質(zhì)量以及成品糖的品質(zhì)。
【IPC分類】C13B20-16, C13B25-00
【公開號】CN104789706
【申請?zhí)枴緾N201510155752
【發(fā)明人】李凱, 李文, 黃玭, 杭方學(xué), 陸海勤, 李紅, 陸登俊, 謝彩鋒, 項俊華
【申請人】廣西大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月2日